《电力电子技术》课程教学改革研究

摘 要：对电气工程及其自动化专业的《电力电子技術》课程进行改革，在理论课程结束后增加电力电子技术课程设计实践教学环节。通过实践教学环节培养学生的工程素质，提高学生的工程实践能力，满足“卓越工程师教育培养计划”电气工程及其自动化试点专业的培养目标要求。

关键词：电力电子技术；卓越工程师；教学改革

1 引言

在全球化知识经济时代，工程在解决与人类生活相关的复杂问题中起着愈来愈重要的作用，各国工程师的教育培养就显得尤为重要。目前，我国工程教育人才培养的数量虽多，但质量还有待进一步提升。

2010年，我国教育部提出“卓越工程师教育培养计划”（以下简称卓越计划）。任务的目的是促进高等工程教育面向工业界、面向世界、社会需求培养造就一大批高质量卓越工程师后备人才，全面提高工程师的实践能力、创新能力和人文素质。

我校2011年列入教育部实施“卓越工程师教育培养计划”实施高校，电气工程及其自动化专业于2013年成为试点实施专业，按照基于“卓越工程师教育培养计划”电气工程及其自动化试点专业的要求，对《电力电子技术》课程在实践教学方面进行改革探索，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，培养适应电力行业要求的卓越电气工程师后备人才。

2 实践教学改革

传统的课程，把获取知识、拥有知识作为主要目标。但是，如果这些知识得不到应用，将很快被遗忘，这就使教育的目的大打折扣。我校电气工程及其自动化专业的毕业生虽具有较好的工程技术基础知识，但综合思考、解决问题的能力还有所欠缺。因此能力的培养，要成为课程改革的主要目标。

《电力电子技术》这门课程，理论与实践的联系非常紧密，为了使同学们能将课堂上学习到的理论知识，更好的应用到工程实践当中去，提高学生的工程实践能力，在理论课程结束后安排一周电力电子技术课程设计。实践环节是卓越工程师培养的重要环节。通过课程设计，在知识方面，能够使学生巩固所学的理论知识，加深对理论知识的理解；在能力方面，能够培养学生运用所学的知识，思考与解决问题的能力。

针对我校电气工程及其自动化专业偏强电的特点，有针对性的选择设计题目，如静止无功补偿器设计、静止无功发生器设计、电力系统有源滤波装置设计、动态电压调整器设计等。将先修课程“电气工程概论”、“电路”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“自动控制原理”等知识结合“电力电子技术”理论课程的知识，为后续“电力系统分析”“高压直流输电”等课程的学习奠定基础。为了培养学生的团队合作精神，避免抄袭，将学生分成几个小组，每个小组一个题目，由组长负责本组同学的分工，并组织同学合作将设计完成。

拿到设计题目后，学生需要根据设计题目的设计要求，阅读有关参考文献，进行方案论证、主电路设计、控制系统和辅助电路的设计，在计算机软件上对所设计的电路进行仿真、调试。

2.1 阅读有关参考文献

首先，要求学生根据设计题目的技术要求，去图书馆查阅相关的图书文献，上网查阅相关的科技期刊，会议文献，科技报告，学位论文等等。

学生带着问题去查阅相关的文献，能够对有关设计题目的国内国外研究现状和今后的发展方向有比较深入的了解，同时也能够使学生学会查阅文献的基本方法，为今后的工作和研究打下基础。

2.2 方案论证

电力电子变流电路有很多种类。同类变流电路，使用的器件不同，电路拓扑结构也会有所不同。相同的电压等级、功率大小、变换功能，设计方案并不是唯一的，各种电路在调试时还可能会出现很多问题。所以选择方案的时候要考虑设计题目的具体技术要求，选择两种以上的电路方案，对方案进行经济、技术比较，选择技术能够满足要求，经济也比较合理的方案作为最终的方案。

2.3 电路设计

根据方案论证的结果设计主电路、控制系统和辅助电路。

确定主电路的拓扑结构，根据输入、输出的技术指标要求，选择相应的变压器、选择主电路当中开关元件。设计缓冲电路和滤波电路，并根据电路的参数选择相关的器件。根据设计的主电路结构和输出的技术指标的要求，设计控制系统和保护电路等。

2.4 电路仿真

电路设计完成以后，要求学生用matlab仿真软件对所设计的电路进行仿真、调试。首先，用仿真的方法可以初步验证电路原理和参数设计的正确性，仿真实验极限条件下的特殊情况，从而优化参数设计，提高装置的可靠性。其次，通过本次课程设计的仿真训练，可以使学生熟练掌握matlab仿真软件的应用。

通过电力电子课程设计，训练学生将已经学习的理论知识综合起来，应用于工程设计中。既能够提高学生理论分析问题、动手解决问题的能力，又能够培养学生的团队合作精神、工程实践能力。

3 总结

根据“卓越工程师教育培养计划”的要求，对电气专业《电力电子技术》课程进行改革，增加电力电子技术课程设计实践环节，将理论知识与实践能力的培养较更好地结合起来，激发学生学习的积极性、主动性，提高学生的工程实践能力，为卓越工程师的培养奠定基础。

参考文献

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[4]林建.面向卓越工程师培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011，28（5）：1-9.

作者简介：周珊（1971-），女，浙江诸暨人，工作单位：长春工程学院，工学硕士，讲师。